(AGENPARL) - Roma, 3 Aprile 2024 - (AGENPARL) – mer 03 aprile 2024 *COMUNICATO STAMPALA FISICA PUÒ ACCELERARE LA BIODEGRADAZIONE DEL PETROLIO
IN MARELo studio dell’Università di Torino, in collaborazione con
l’Università di Genova, l’ETH di Zurigo e l’OIST di Okinawa, dimostra come
la dinamica turbolenta produca gocce sempre più piccole, agevolando i
processi di biodegradazione delle “oil spills” da parte dei batteriLa
biodegradazione microbica del petrolio è il principale metodo di rimozione
dall’oceano in caso di incidenti con fuoriuscita di petrolio in mare (“oil
spills”), come quello causato dalla piattaforma Deepwater Horizon nel 2010.
L’efficacia del processo di biodegradazione dipende da molti fattori, uno
dei quali è la dimensione delle gocce di petrolio.Nel lavoro “Immiscible
Rayleigh-Taylor turbulence: Implications for bacterial degradation in oil
Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), un team di ricerca
di cui fa parte il Prof. Guido Boffetta del Dipartimento di Fisica
dell’Università di Torino ha studiato come la turbolenza di fluidi
immiscibili può favorire la formazione di gocce sempre più piccole,
accelerando il processo di biodegradazione.Una stratificazione di densità
instabile tra due fluidi si mescola spontaneamente sotto l’effetto della
gravità, un fenomeno noto come turbolenza di Rayleigh-Taylor (RT). Se i due
fluidi sono immiscibili, ad esempio petrolio e acqua, la tensione
superficiale impedisce la miscelazione a livello molecolare. Tuttavia, la
turbolenza frammenta un fluido nell’altro, generando un’emulsione in cui la
dimensione tipica delle gocce diminuisce nel tempo a causa della
competizione tra l’energia cinetica crescente e la densità di energia
superficiale.I batteri marini che “mangiano” il petrolio non possono
penetrare all’interno delle gocce, in quanto necessitano di ossigeno e
quindi colonizzano la superficie della goccia. Pertanto l’efficienza del
processo dipende dall’interfaccia petrolio-acqua disponibile. Gli
esperimenti e le simulazioni della collaborazione hanno mostrato in modo
coerente che la dinamica turbolenta produce gocce sempre più piccole e
quindi, aumentando la superficie di interfaccia, favorisce l’efficienza dei
processi di biodegradazione delle oil spills da parte dei batteri.“Anche se
la prima teoria fenomenologica che descrive questo processo di miscelamento
è stata derivata molti anni fa, è rimasta sfuggente alla verifica numerica
e sperimentale, ostacolando la nostra capacità di prevedere in modo preciso
la dinamica in applicazioni come gli sversamenti in acque profonde. Qui
forniamo la prima verifica sperimentale e numerica della teoria della
turbolenza immiscibile RT, svelando le proprietà dello stato turbolento che
si origina all’interfaccia olio-acqua” – dichiara il Prof. Boffetta.La